三轴差速器及其在管道机器人驱动系统中的应用研究

根据轮式管道机器人过弯管的具体要求，提出了一种新型三轴差速器。推导了三轴差速器的运动关系方程，经验证核差速器可以完成过弯管机器人的三轮差动任务，还可以应用在其它具有多轴差要求的传动系统中。     

自适应管道机器人驱动系统设计

通过对自适应管道机器人驱动系统的总体构架进行分析,详细介绍了驱动系统的弹簧预紧变径机构、三轴差速机构、行走驱动机构和辅助支撑机构的设计。使得所设计的管道机器人具备管径自适应特性和自主差速特性,并可根据弯道内部环境自主改变各驱动轮的速比关系,顺利通过弯管和尺寸不规则的管道。     

具有差动运动功能的管道机器人设计与分析

研制一种具有差动运动功能的环境自适应轮式管道机器人——三轴差动式管道机器人,该机器人在通过弯管时可根据管道环境利用三轴差动机构自动调节各驱动轮的转速,从而提高机器人通过弯管时的运动柔顺性.为分析三轴差动式管道机器人的运行状况,通过建立机器人在弯管内运行的精确位姿模型,求得机器人驱动轮轮心以及驱动轮与管壁接触点的位置;以位姿模型为基础对机器人各驱动轮的速度进行分析,得到机器人过弯管时各驱动轮的理论速比关系.对机器人驱动轮与管壁的正压力进行分析,并建立机器人的牵引力模型.搭建管道试验环境进行机器人的差速试验和牵引力试验,测试值与理论分析基本一致,说明三轴差动式管道机器人具有良好的弯管通过性能,适合于在工程管道中应用.     

经济型多功能管道机器人控制系统的研制

针对经济型多功能管道机器人的工作特点,研制了机器人的控制系统。该系统采用分级控制方式,以C8051F单片机作为其核心控制器,完成了数据采集模块、电源模块、远程监控模块等硬件电路的设计及上位机监控系统的开发,实现了机器人的自主控制及管外监控。经试验证明,该系统运行稳定,为管道机器人的后续开发提供了开放式控制平台。     

机械自适应型管道机器人驱动单元的设计

提出了一种新型差动式管道机器人——机械自适应型管道机器人,其驱动单元是由三轴差速式驱动模块与弹性全主动轮腿式管径适应模块组成。三轴差速式驱动模块可根据管道拓扑约束自动调节驱动单元各行走轮转速,避免了因行走轮滑移产生的寄生功率;弹性全主动轮腿式管径适应模块通过径向的伸缩来适应管径的变化,其全主动结构保证了行走轮在悬空状态下仍可提供足够的拖动力。文中提出的机械自适应型管道机器人驱动单元管道适应能力强,其新颖的结构组成与驱动原理丰富了管道机器人的自适应驱动理论。     

一种基于ARM的教学机器人控制系统的设计

介绍了一种基于32位ARM处理器LPC2212和实时操作系统μ／osⅡ的教学机器人控制系统的设计过程。重点介绍了以LPC2212为核心的控制系统组成,基于LM629的位置闭环单元,基于LMD18200的功率放大单元和基于实时多任务操作系统μ／osⅡ的软件设计策略,并给出了机器人运动实验的结果。该系统适合在非结构动态环境中进行分布式多AGNET（智能体）、多机器人的协作、移动机器人路径规划与避碰、足球机器人比赛等的学习与研究。     

基于ARM的危险作业机器人机械臂控制系统设计

针对高危险作业机器人工作环境的复杂性和作业任务的高难度,设计了机器人双关节机械臂控制系统。系统采用ARM处理器,由光电编码器采集速度和位置信息构成双闭环控制,从而使机械臂完成期望的运动轨迹,系统增加了电流内环反馈,提高了系统的响应速度。     

管道检测机器人的研制

对工业管道检测现状进行了详细的调研，分析了目前管道检测机器人的优缺点，对应用于工业管道的管道检测机器人进行了研究。该检测机器人基于螺旋推动原理，并对传统的螺旋结构进行了改进。文中在详细介绍其分节式结构和优点的基础上，详细分析了滚轮的受力情况。然后，介绍了其超声波发射、接收电路和单片机控制系统。     

一种管道机器人的结构设计与性能分析

为使机器人具备在立体管道网络中的工作能力,如在90°倾角的管道中攀爬或下行、竖直状态下的悬停作业、通过弯道时不发生侧翻、在运动过程中与管内障碍物不发生刚性碰撞等特性,提出一种新型管道机器人结构,该机器人适应可适应±5mm管径作业。为保持过弯时驱动的同步性,进一步提出一种等距传动机构,同时对机器人通过弯道时的状态进行了分析。对所构型的机器人结构进行了结构与力学特性分析,描述了其在水平、水平过弯、竖直通过弯道典型运动状态下的力学特征,对机器人过弯时进行了运动仿真,最后完成了机器人在立体管道中运行的实验验证。     

基于ARM的车牌识别系统的研制

文章主要介绍了基于ARM的车牌识别(license plate recognition简称LPR)是指通过识别车辆车牌来认证车辆身份的技术,它是智能交通系统(Intelligent Transportation System简称ITS)的技术基础,是计算机视觉、图像处理技术与模式识别技术的融合,是智能交通系统(ITS)中重要的研究课题。大多数ITS项目都是建立在此基础上的。嵌入式车牌识别技术的研究和开发具有巨大的经济价值和现实意义。     

基于ARM的自动拧紧机控制系统

为了提高汽车制冷系统中热力膨胀阀的装配效率和装配精度，在分析相关拧紧策略的基础上，提出了一种基于ARM单片机的自动拧紧控制系统，并对控制系统硬件和软件部分进行了分析，介绍了硬件组成、软件功能模块图、流程图。实际应用结果表明，该自动拧紧控制系统提高了热力膨胀阀螺纹联接处预紧力的控制精度和装配效率，并且减轻了工人的劳动强度。     

基于ARM的自主移动机器人控制系统设计

自主移动机器人是近年来研究热点,基于三节履带式机器人机械结构,提出了以ARM架构微处理器s3c2410为核心、多传感器的自主移动机器人控制系统,采用了Linux嵌入式操作系统作为S3c2410软件开发平台.微处理器外部扩展数字电路采用了CPLD来实现,减少了外围分立元件的使用及PCB面积,可靠性高、抗干扰能力强;基于Verilog语言对CPID进行了设计与实现.ARM与CPLD采用ISA总线方式通信,整个控制系统具有良好的可扩展性、硬件可裁剪性.通过爬楼梯、避障等实验,验证了机器人具有良好的自主移动性能.     

基于ARM9的测控系统的开发

本文提出了一种基于RS-485总线控制系统的设计方案,主节点以S3C2410A微处理器为核心,ARMLINUX为操作系统,采用阀值控制算法,通过应用程序操作串口进行数据的采集和命令的发送,从节点由输入输出模块和传感器模块组成,负责传送数据和执行决策.实验结果表明,系统运行稳定,控制效果良好.     

基于ARM9和CPLD的嵌入式工业控制系统

介绍了一种基于ARM9-CPLD架构的嵌入式工业控制系统的软硬件设计.系统以Atmel公司的工业级ARM-AT91 RM9200和EPM3512A为核心,扩展彩色LCD、触摸屏、以太网以及其他多种工业控制接口.该系统成本低,界面友好,工作稳定,通用性强,可在许多工业场合取代PLC工作.     

基于ARM9的直流电机PID控制实验系统

讲述了以S3C2440A为核心处理器,L298N作为电机驱动的直流电机控制系统,编程实现对电机速度的检测,并用PID算法实现速度的闭环控制.通过在此系统上做实验,可使得学生亲身实践PID控制电机的具体过程.     

基于ARM的开放式数控系统的研究

以ARM和数字信号处理(DSP)构建底层的开放式数控平台.针对基于PC和单片机的开放式数控系统存在的不足,详细分析开放式数控系统的功能需求,硬件系统以ARM为开放式数控系统主板,以DSP构建运动控制器;软件平台由嵌入式Linux操作系统和MiniGUI图形系统构成.实现软/硬件系统的底层开放,扩展了开放式数控系统的网络功能,最终将数控系统与实际机床本体(G-CNC6135车床)进行联机切削试验.     

基于ARM的喷气织机人机交互系统研究

为实现对织机运行状态的实时监控,设计了基于ARM9的人机交互系统。首先以ARM9的处理器芯片EP9307为核心搭建了嵌入式硬件平台,并定制了Windows CE操作系统;其次结合喷气织机工艺参数以及实际操作状况,开发了人机交互界面;最后在Win CE5.0操作系统下开发了CAN驱动程序,实现了各模块间通信。实验结果表明,该系统运行稳定、实时性强、操作简便、易于扩展及维护,具有良好的人机交互和通讯能力。     

微操作机器人控制系统研究

控制系统是微操作机器人重要组成部分.根据人在控制系统中的作用,可将控制系统分为手动式、遥控式和主动式3种.介绍了3类控制系统的基本结构和功能,并对它们的优缺点进行了分析.最后,设计了一种面向MEMS系统装配的微操作机器人的遥控式控制系统,该控制系统以人为最高控制器,由两级计算机构成.     

基于高性能单片机的循迹机器人控制系统设计

循迹机器人是一种实现较为容易、发展前景广阔的智能导引系统.该文基于16位的高性能单片机,设计了激光导引循迹机器人的控制系统.该系统除了实现稳定高速的循迹功能外,还具有路径规划、避障、无线控制等实用功能,具有能耗低、计算及存储功能强等特点.